(57)【要約】【課題】機能パネルと屋根面との間での通気性を向上させる。【解決手段】本発明の屋根構造は、傾斜屋根面１上に通気経路８を介して機能パネル２を取り付けた屋根構造である。通気経路８は、機能パネル２の棟側端縁部７と傾斜屋根面１との間に排気口を有する。機能パネル２の棟側端縁部７には、上誘導面２４と下誘導面２５を有する誘導部材２０が設置されている。上誘導面２４は、機能パネル２上を通過した空気を棟側に誘導し、下誘導面２５は、通気経路８の排気口を通過した空気を棟側に誘導する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜屋根面上に通気経路を介して機能パネルを取り付けた屋根構造であって、
前記通気経路は、前記機能パネルの棟側端縁部と前記傾斜屋根面との間に排気口を有し、
前記機能パネルの棟側端縁部には、上誘導面と下誘導面を有する誘導部材が設置され、
前記上誘導面は、前記機能パネル上を通過した空気を棟側に誘導するものであり、
前記下誘導面は、前記通気経路の前記排気口を通過した空気を棟側に誘導するものであることを特徴とする屋根構造。
【請求項２】
前記上誘導面は、前記機能パネルの上面と略面一に形成され、
前記下誘導面は、棟側にいくほど前記傾斜屋根面と離れるように傾斜して形成されることを特徴とする請求項１に記載の屋根構造。
【請求項３】
前記下誘導面は、下方に膨らんだ凸曲面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の屋根構造。
【請求項４】
前記誘導部材は、棟側端部に端面を有し、
前記上誘導面と前記下誘導面の互いの棟側端縁は、前記端面を介して、前記傾斜屋根面に垂直な方向において所定距離を隔てて位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の屋根構造。
【請求項５】
前記下誘導面と前記傾斜屋根面との間に、中間誘導板が設置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜屋根面上に機能パネルを取り付けた屋根構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、傾斜した屋根面上に機能パネルを取り付けた屋根構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５３５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の屋根構造においては、機能パネルと屋根面との間の通気性がよくないという問題があった。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みて発明したものであって、機能パネルと屋根面との間での通気性を向上させることのできる屋根構造を提供することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明を、下記構成を具備した屋根構造とする。
【０００７】
つまり、本発明は、傾斜屋根面上に通気経路を介して機能パネルを取り付けた屋根構造であって、前記通気経路は、前記機能パネルの棟側端縁部と前記傾斜屋根面との間に排気口を有し、前記機能パネルの棟側端縁部には、上誘導面と下誘導面を有する誘導部材が設置され、前記上誘導面は、前記機能パネル上を通過した空気を棟側に誘導するものであり、前記下誘導面は、前記通気経路の前記排気口を通過した空気を棟側に誘導するものであることを特徴とする。
【０００８】
前記上誘導面は、前記機能パネルの上面と略面一に形成され、前記下誘導面は、棟側にいくほど前記傾斜屋根面と離れるように傾斜して形成されることが好ましい。
【０００９】
前記下誘導面は、下方に膨らんだ凸曲面を有することが好ましい。
【００１０】
前記誘導部材は、棟側端部に端面を有し、前記上誘導面と前記下誘導面の互いの棟側端縁は、前記端面を介して、前記傾斜屋根面に垂直な方向において所定距離を隔てて位置することが好ましい。
【００１１】
前記下誘導面と前記傾斜屋根面との間には、中間誘導板が設置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、機能パネルの棟側端縁部に、上誘導面と下誘導面を有する誘導部材が設置されており、機能パネル上を通過した空気が上誘導面によって棟側に誘導され、通気経路の排気口を通過した空気が下誘導面によって棟側に誘導される。そのため、本発明によれば、機能パネルと屋根面との間での通気性が向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態の屋根構造の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。
【図２】同上の屋根構造の要部断面図である。
【図３】同上の屋根構造での空気の流れを示す流線図である。
【図４】同上の屋根構造の変形例での空気の流れを示す流線図である。
【図５】同上の屋根構造の他の変形例での空気の流れを示す流線図である。
【図６】比較例の屋根構造での空気の流れを示す流線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１（ａ）には、本発明の一実施形態の屋根構造を示しており、図１（ｂ）には、図１（ａ）の要部を拡大して示している。
【００１５】
本実施形態の屋根構造は、図１（ａ）に示す建物の片流れ屋根に適用したものであり、棟側から軒側へと下り勾配となった傾斜屋根面１上に、平面視矩形状をなす機能パネル２をマトリクス状に配列させ、全体が大型パネル状である機能パネルブロック３を形成している。
【００１６】
以下の本文中では、傾斜屋根面１に沿って軒と棟を結ぶ方向を軒棟方向Ｄ１とし、棟に沿う方向を棟方向Ｄ２とし、傾斜屋根面１に垂直な方向を垂直方向Ｄ３（図２参照）とする。本実施形態の屋根構造において、軒方向は棟方向Ｄ２と平行である。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、建物の軒側の外壁上端部には、屋外側に向かって突出する軒部４が形成されている。また、建物の棟側の外壁上端部には、屋外側に向かって突出する棟部５が形成されている。
【００１８】
傾斜屋根面１上には図示略の架台が設置されており、この架台を介して各機能パネル２が傾斜屋根面１と平行に支持されている。傾斜屋根面１と機能パネル２との間には、機能パネル２の軒側端縁部６から棟側端縁部７へとむけて（つまり軒棟方向Ｄ１の棟側へと）空気を流すことのできる通気経路８が形成されている（図１（ｂ）参照）。
【００１９】
本実施形態では、機能パネル２は、太陽光発電パネル１５の周縁に金属製のフレーム１０を設けたものである。太陽光発電パネル１５は、上面が受光した太陽光エネルギーを、シリコンを主材料とした半導体素子で電気エネルギーに変換して出力するものであり、周縁に設けた平面視矩形状のフレーム１０によって補強がされている。フレーム１０のうち垂直方向Ｄ３の上側（つまり垂直方向Ｄ３において傾斜屋根面１から離れた側）の部分１１において、太陽光発電パネル１５の縁部が嵌合固定される。フレーム１０の前記部分１１よりも下側（つまり垂直方向Ｄ３において傾斜屋根面１に近い側）の部分１２は、太陽光発電パネル１５よりも下側にまで延長されている。このフレーム１０の下側の部分１２の下端面と、傾斜屋根面１との間に、通気経路８の棟側への排気口１６が形成される。
【００２０】
傾斜屋根面１上に多数設置される機能パネル２のうち、機能パネルブロック３の棟側の端部に配列される各機能パネル２には、通気経路８内の空気の流れを向上させるための誘導部材２０が設置されている。
【００２１】
誘導部材２０は、各機能パネル２の棟側端縁部７に一対一で装着されている。より具体的に述べると、この誘導部材２０は、各機能パネル２が周縁に有するフレーム１０の棟側端部１４に対して、棟方向Ｄ２の全長に亘って装着されている。
【００２２】
誘導部材２０は、上誘導板２１の棟側端縁部と、この上誘導板２１の下側に位置する下誘導板２２の棟側端縁部とを、先端板２３を介して一体に連結させた形状を有する。上誘導板２１は、フレーム１０の棟側端部１４の上端部に対してその軒側端部が連結され、該連結箇所から棟側へと延長される部分である。この上誘導板２１の上面が、機能パネル２上を通過した空気を棟側にむけて円滑に誘導する上誘導面２４となる。上誘導面２４は、機能パネル２の上面に対して面一に設けられている。なお、上誘導面２４と機能パネル２の上面とは略面一であればよい。
【００２３】
下誘導板２２は、フレーム１０の棟側端部１４の下端部に対してその軒側端部が連結され、該連結箇所から棟側へと延長される部分である。下誘導板２２は、棟側にいくほど傾斜屋根面１から離れるように傾斜して設けられる。この下誘導板２２の下面が、通気経路８を通過した空気を、棟側にむけて円滑に誘導する下誘導面２５となる。
【００２４】
下誘導面２５は全体として、棟側にいくほど傾斜屋根面１から離れるように傾斜して設けられるが、その軒棟方向Ｄ１の途中部分を、棟方向Ｄ２から視て下方に膨らんだ凸曲面２６として形成している。本実施形態の凸曲面２６は、１００ｍｍ程度の曲率半径で形成される。この凸曲面２６は、下誘導面２５のうち凸曲面２６よりも軒側に形成される平坦な軒側部分２７と、下誘導面２５のうち凸曲面２６よりも棟側に形成される同じく平坦な棟側部分２８とを、滑らかにつなぐ曲面である。下誘導面２５は、これら軒側部分２７、凸曲面２６及び棟側部分２８が軒棟方向Ｄ１に連なることで、全体として、下方にむけて円滑に膨らんだ形状となっている。
【００２５】
先端板２３は、棟側にむく平坦な端面２９を有する部分である。端面２９は、軒棟方向Ｄ１と直交するように形成されている。端面２９の上端縁が、上誘導面２４の棟側端縁と角部を介して連続する。端面２９の下端縁が、下誘導面２５の棟側端縁と角部を介して連続する。つまり、上誘導面２４の棟側端縁と下誘導面２５の棟側端縁とは、この端面２９を介して、垂直方向Ｄ３において１０ｍｍ程度の所定距離ｄ１を隔てて位置する。
【００２６】
更に、本実施形態の屋根構造では、誘導部材２０の下方、すなわち誘導部材２０が有する下誘導面２５と傾斜屋根面１との間に、薄板状の中間誘導板３０が設置される。中間誘導板３０は、下誘導面２５のうち平坦な棟側部分２８に対向し、且つこの棟側部分２８と略平行な姿勢を保持するように、図示略の固定部を介して設置される。中間誘導板３０は、棟側にいくほど傾斜屋根面１から離れるように傾斜している。
【００２７】
図２に示すように、中間誘導板３０は、通気経路８と連通する排気口１６の開口高さ（つまり、排気口１６の垂直方向Ｄ３の開口寸法）ｄ２以上の位置に配置される。開口高さｄ２は２０ｍｍ程度である。また、中間誘導板３０は、誘導部材２０の端面２９の軒棟方向Ｄ１の位置を棟側に超えることのないように配置される。誘導部材２０の端面２９は、機能パネル２の棟側端縁部７から軒棟方向Ｄ１に１００ｍｍ程度離れた位置にある。
【００２８】
図３には、本実施形態の誘導部材２０と中間誘導板３０を備えた屋根構造において、機能パネル２下方の通気経路８の棟側端部から、排気口１６を通じて棟側へと空気が流れる様子を示している。
【００２９】
これと対比するため、図６には、誘導部材２０や中間誘導板３０を備えない場合の空気の流れを、比較例として示している。図６にも示すように、傾斜屋根面１上の空間においては、通常、軒側から棟側へと風が流れる。この方向に風が流れると、機能パネル２の上面に沿う空気の流れＡと、機能パネル２下方の通気経路８を通過した空気の流れＢとが、機能パネル２を棟側に通過した領域で合流する。このとき、上方の流れＡに対しては、これを傾斜屋根面１に近づく方向に引き込むように負圧が働き、結果として、引き込まれた流れＡが下方の流れＢを押え付けるように働く。そのため、流れＢが阻害され、通気経路８を通じて空気が棟側に円滑に通過し難くなる。
【００３０】
この比較例に対し、図３に示すように本実施形態の屋根構造によれば、機能パネル２の上面に沿う流れＡは、機能パネル２を棟側に通過した後も誘導部材２０の上誘導面２４に沿って、傾斜屋根面１と略平行に流れる。機能パネル２下方の通気経路８を通過した流れＢは、誘導部材２０の下誘導面２５に沿って漸次上昇するように流れ、誘導部材２０の下誘導面２５を棟側に通過した領域にて、上方の流れＡと合流する。そのため、上方の流れＡが下方の流れＢを押し付けるように作用することが抑えられ、通気経路８を通じて空気が棟側に円滑に流れやすくなる。
【００３１】
しかも、本実施形態では、誘導部材２０の下誘導面２５の一部に凸曲面２６を設け、さらに下誘導面２５と対向する箇所に該下誘導面２５と略平行な中間誘導板３０を配置している。そのため、下方の流れＢが下誘導面２５と傾斜屋根面１の間を通過する際に、この流れＢが下誘導面２５から剥離することが抑えられ、通気経路８を通じて空気が棟側にまでいっそう円滑に流れるようになっている。また、本実施形態では、誘導部材２０の棟側端部を垂直方向Ｄ３に切り落としたような形状で端面２９を設け、上方の流れＡが誘導部材２０の下方にまで回りこむことを抑えている。
【００３２】
ところで、太陽光発電パネル１５は、周囲の雰囲気温度が高い場合や、直射日光が長時間照射された場合等に、発電素子が高温になって発電効率（変換効率）が低下する恐れがある。しかし、本実施形態では、前記のように太陽光発電パネル１５の下方に通気経路８を設けて円滑に空気が流れるように設けているので、通気経路８を介して行われる通気によって太陽光発電パネル１５が冷却され、温度上昇が抑えられる。したがって、太陽光発電パネル１５の発電効率の低下が抑制されたものとなる。
【００３３】
なお、本実施形態の屋根構造は、より簡素化することも可能である。図４，図５には、本実施形態の屋根構造を簡素化した変形例を示している。
【００３４】
図４に示す変形例は、図１〜図３に記載の屋根構造から中間誘導板３０を省略した構造である。この変形例の屋根構造においては、図１〜図３に記載の屋根構造に比べれば、流れＢが下誘導面２５から多少剥離しやすくなる。しかし、やはり誘導部材２０の上誘導面２４が流れＡを傾斜屋根面１と略平行に流し、下誘導面２５が流れＢを漸次引き上げたうえで流れＡと合流させるので、流れＡが流れＢを押し付けることは抑えられ、（特に図６の構造に比べて）通気経路８を通じて空気が棟側に流れやすくなっている。しかも、構造がより簡素化されるという利点がある。
【００３５】
図５に示す変形例は、図４に示す変形例の誘導部材２０から、凸曲面２６や端面２９を省略した構造である。つまり、この変形例の誘導部材２０は、ともに平坦面である上誘導面２４と下誘導面２５の棟側端縁部同士を、先鋭状の角部３１を介して連続させた形状を有する。下誘導面２５は、棟方向Ｄ２から視て一直線状に形成されている。
【００３６】
この変形例の屋根構造においては、図１〜図３に記載の屋根構造や図４の変形例に比べれば、流れＢが下誘導面２５から多少剥離しやすく、また流れＡの下誘導面２５側への回り込みも発生しやすくなる。しかし、やはり誘導部材２０の上誘導面２４が流れＡを傾斜屋根面１と略平行に流し、下誘導面２５が流れＢを漸次引き上げたうえで流れＡと合流させるので、流れＡが流れＢを押し付けることは抑えられ、（特に図６の構造に比べて）通気経路８を通じて空気が棟側に流れやすくなっている。しかも、構造がいっそう簡素化されるという利点がある。
【００３７】
以上、図面に基づいて詳述したように、本実施形態の屋根構造は、傾斜屋根面１上に通気経路８を介して機能パネル２を取り付けた屋根構造である。通気経路８は、機能パネル２の棟側端縁部７と傾斜屋根面１との間に排気口１６を有する。機能パネル２の棟側端縁部７には、上誘導面２４と下誘導面２５を有する誘導部材２０が設置されている。上誘導面２４は、機能パネル２上を通過した空気を棟側に誘導するものである。下誘導面２５は、通気経路８の排気口１６を通過した空気を棟側に誘導するものである。
【００３８】
したがって、本実施形態の屋根構造によれば、機能パネル２上を通過した空気の流れＡを、誘導部材２０の上誘導面２４に沿って棟側に誘導し、通気経路８を通過した空気の流れＢを、誘導部材２０の下誘導面２５に沿って棟側に誘導したうえで、機能パネル２から棟側に一定距離だけ離れた箇所で円滑に合流させることができる。そのため、流れＡによって流れＢが押し付けられることを抑え、通気経路８を通じて棟側に空気が円滑に流れるようにすることができる。
【００３９】
本実施形態の屋根構造において上誘導面２４は、機能パネル２の上面と略面一に形成されている。下誘導面２５は、棟側にいくほど傾斜屋根面１と離れるように傾斜して形成されている。そのため、下誘導面２５はその傾斜に沿って流れＢを漸次引き上げたうえで、流れＡと合流させる。これにより、流れＢが流れＡによって押し付けられることがいっそう抑えられ、通気経路８を通じて空気が棟側へと更に円滑に流れやすくなっている。
【００４０】
また、本実施形態の屋根構造において、下誘導面２５は下方に膨らんだ凸曲面２６を有する。これにより、下方の流れＢが下誘導面２５と傾斜屋根面１の間を通過する際に、この流れＢが下誘導面２５から剥離することが抑えられる。そのため、通気経路８を通じて空気が棟側へと更に円滑に流れやすくなっている。
【００４１】
また、本実施形態の屋根構造において、誘導部材２０は、棟側端部に端面２９を有する。上誘導面２４と下誘導面２５の互いの棟側端縁は、端面２９を介して、傾斜屋根面１に垂直な方向Ｄ３において所定距離ｄ１を隔てて位置する。これにより、上誘導面２４に沿って誘導される空気の流れＡが、誘導部材２０の下方に回りこむことが抑えられ、通気経路８を通じて空気が棟側へと更に円滑に流れやすくなっている。
【００４２】
また、本実施形態の屋根構造においては、下誘導面２５と傾斜屋根面１との間に、中間誘導板３０が設置される。これにより、下方の流れＢが下誘導面２５と傾斜屋根面１の間を通過する際に、この流れＢが下誘導面２５から剥離することが抑えられる。そのため、通気経路８を通じて空気が棟側へと更に円滑に流れやすくなっている。
【００４３】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では機能パネル２を太陽光発電パネル１５で構成したが、その他の機能を有するパネルで構成しても構わない。また、本発明は片流れ屋根だけではなく切妻屋根等の他形状の屋根にも適用可能である。その他の構成についても、本発明の意図する範囲内であれば、各例において適宜の設計変更を行うことや、各例の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  傾斜屋根面
２  機能パネル
７  棟側端部
８  通気経路
１６  排気口
２０誘導部材
２４  上誘導面
２５  下誘導面
２６  凸曲面
２９  端面
３０  中間誘導板
ｄ１  所定距離
Ａ  流れ
Ｂ  流れ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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